用于通过感测对象的存在和意图的电子装置中的功率管理的
方法和设备
技术领域
[0001] 本技术一般涉及电子装置中的功率管理。更具体来说，本技术一般涉及通过感测用户存在和意图的电子装置中的功率管理。
背景技术
[0002] 计算机、蜂窝电话、平板、
显示面板、电视机和许多其他类型的电子装置可结合若干
传感器(例如无源红外、音频和照相装置传感器)以感测用户的动作，并且对其进行响应而可使装置采取一个或多个预定动作例如恢复操作或者滚动（scrolling）所显示内容。虽然在努
力减少装置消耗的功率量的过程中可应用这些类型的传感器，但是传感器甚至在装置处于不活动操作模式时也可持续通电。因此，虽然传感器意图减少功率消耗，但是它们在某些使用或操作条件下实际上可增加由装置所消耗的功率。此外，通常利用的传感器的类型的获得是相对昂贵的。此外，通常利用的传感器的类型具有相对有限的能力，因为它们可仅检测事件的发生而不是检测那个事件的特定的特性。因此，这类传感器可向装置提供比较有限的信息，其又可使装置按照不合需要或者错误的方式进行操作。
附图说明
[0003] 图1是包含本
发明的用于感测用户存在和意图的设备的一个
实施例的电子装置的
框图；
[0004] 图2是本发明的用于感测用户存在和意图的传感器组合件或集线器（hub）的一个实施例的框图；
[0005] 图3图示图1和图2的存在传感器中的一个的示范视场；
[0006] 图4是图示本发明的用于感测用户存在和意图的方法的一个实施例的过程
流程图；
[0007] 图5是指示用户接近图1和图2的存在传感器的示范
温度对时间特性；
[0008] 图6是指示用户跨过（crossing）或通过图1和图2的存在传感器的视场的示范温度对时间特性；
[0009] 图7是包含本发明的用于感测用户存在和意图的方法和设备的一个实施例的电子装置的透视图；以及
[0010] 图8是包含本发明的用于感测用户存在和意图的方法和设备的一个实施例的另一个电子装置的透视图。
[0011] 相同数字在本公开和附图中通篇用来参考（reference）相似组件和特征。100系列中的数字表示最初见于图1的特征；200系列中的数字表示最初见于图2的特征；依此类推。
具体实施方式
[0012] 在下面描述和
权利要求书中，可使用术语“耦合”和“连接”连同其派生词。应当理解，这些术语并不是意图作为彼此的同义词。在具体实施例中，“连接”而是可用来指示两个或多个元件彼此直接物理或电
接触。“耦合”可意味着两个或多个元件直接物理或者电接触。但是，“耦合”也可意味着两个或多个元件不是彼此直接接触，但是仍然还彼此协作或交互。
[0013] 一些实施例可以以
硬件、
固件和
软件中的一个或者其组合来实现。一些实施例还可作为机器可读媒介上存储的指令来实现，指令可由计算平台读取和运行以执行本文所描述的操作。机器可读媒介可包含用于存储或传送以由机器例如计算机可读的形式的信息的任何机构。例如，机器可读媒介除了别的以外可包含：只读
存储器(ROM)；
随机存取存储器(RAM)；磁盘存储媒体；光存储媒体；闪速存储器装置；或者电、光、声或其他形式的传播
信号(例如载波、红外信号、
数字信号)或者传送和/或接收信号的
接口。
[0014] 实施例是实现或示例。本
说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“各个实施例”或“其他实施例”的提及意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包含在本技术的至少一些实施例但不一定是全部实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定都涉及相同实施例。来自实施例的元件或方面能够与另一个实施例的元件或方面相组合。
[0015] 并非本文所描述和所图示的所有组件、特征、结构、特性等都需要包含在一个具体实施例或多个具体实施例中。例如，如果本说明书陈述组件、特征、结构或特性“可”、“可能”、“能够”或者“能”被包含，则不要求包含那个具体组件、特征、结构或特性。如果本说明书或权利要求书涉及“一”或“一个”元件，则并不意味只存在一个元件。如果本说明书或权利要求书涉及“附加”元件，则并不排除存在多于一个的附加元件。
[0016] 要注意，虽然一些实施例参照具体实现已描述，但是按照一些实施例，其他实现是可能的。另外，附图中所图示和/或本文所描述的
电路元件或其他特征的布置和/或顺序无需按照所图示和所描述的特定方式来布置。按照一些实施例，许多其他布置是可能的。
[0017] 在附图中所示的每个系统中，一些情况下的元件可各具有相同的参考数字或者不同的参考数字，以暗示所表示的元件能是不同的和/或类似的。但是，元件可以足够灵活以具有不同实现，并且与本文所示或所描述的系统的一些或全部配合工作。附图中所示的各种元件可以是相同或不同的。哪一个称作第一元件和哪一个称作第二元件是任意的。
[0018] 图1是具有本发明的用户存在和意图感测方法和设备的一个实施例的电子装置100的框图。电子装置100可以是计算机、膝上型电脑、平板、蜂窝或
移动电话、便携式媒体或音乐播放器、电视机或显示面板或者实际上任何其他类型的电子装置。电子装置100可包含中央处理单元(CPU)102、存储器104、
操作系统106、指令108、一个或多个传感器110、输入/输出装置112和用户接口装置114，其全部可在通信上耦合到装置总线116并且经由装置总线116来交换信号/信息。
[0019] CPU 102在实施例中可以是常规CPU，或者在其他实施例中可以是专
门配置用于以低或减少功率消耗速率的操作的CPU。CPU 102能够读取和运行计算机可读指令，其在实施例中可包含存储器104中存储的指令，其包含操作系统指令106。CPU 102还可以能够读取和运行其他计算机可读指令，例如也可存储在存储器104中的指令108。
[0020] 除了存储操作系统指令106和指令108之外，存储器104还可存储诸如应用相关数据的数据。存储器104可包含不同类型的存储器，并且因而可配置为非易失性
只读存储器、只读存储器、随机存取存储器、
硬盘驱动存储器或其他类型的存储器或者存储器类型的组合中的一个或多个或者其一个或多个的各种组合。
[0021] 操作系统106是计算机可读指令集，其在由CPU 102运行时实现基本操作，并且管理电子装置100的硬件、软件、存储器和过程。操作系统106可配置为Android、Windows、Linux、iOS、专有或者实际上任何类型的操作系统。指令108是计算机可读指令集，其在由CPU 102运行时可使电子装置100自主地并且响应于用户输入或指令而执行各种功能或者采取各种动作。指令108在由CPU 102运行时还可使电子装置执行本发明的用户存在和意图感测方法的一个或多个实施例，这将在下文中更具体描述。
[0022] 传感器110可包含一个或多个
环境温度传感器，比如例如红外
热电堆传感器。如将参照图2更详细描述，传感器110在实施例中可配置为传感器组合件或集线器，其包含一个或多个热电堆传感器和关联电路系统，并且还可包含各种其他类型的传感器，比如例如一个或多个环境光传感器、
陀螺仪、无源红外传感器、
加速计、电容传感器和其他类型的传感器。传感器110可包封（enclosed）在壳体120中。壳体120可用准许待检测对象的红外
辐射的
频率范围经过壳体并且传递到传感器110上、同时基本上不透预期被检测的红外辐射的
频率范围之外的红外辐射的材料来构成。在实施例中，壳体120可用不透除了具有与由人类所发射或者从大约7至大约15微米的红外辐射对应的频率的红外辐射之外的全部红外辐射的材料来构成。在这种实施例中，壳体120可由例如高
密度聚乙烯来构成。
[0023] 输入/输出装置112可配置为常规输入/输出(I/O)端口、例如USB端口，或者可配置为无线I/O端口、比如例如WiFi或蓝牙端口，其使电子装置100能够与另一个装置无线交换信息。用户接口装置114使用户能够向电子装置100输入数据并且从电子装置100 接收信息，并且可配置为例如显示器、
触摸屏显示器、
键盘和显示器组合、语音控制和识别系统、喇叭或者上述或类似的一个或多个的任何组合。装置总线116可以是常规总线，其在装置100的组件之间以及之中携带电子信号和数据。
[0024] 如在下文将更具体描述，电子装置100以及更具体来说由CPU 102所运行的指令108结合传感器110一般进行操作以感测红外辐射的预期或目标频率范围，以及在实施例中确定所感测红外辐射的各种特性，包含那个辐射源是朝装置100接近还是移动远离装置100以及所感测辐射离装置100的近似距离，以由此确定或推断其他红外辐射源或者用户的意图。对其进行响应，装置100在实施例中可采取某些动作，例如激活其他传感器以识别或接收来自其他红外辐射源或用户的输入、激活或
修改装置100的其他元件的操作特性、显示消息或者以别的方式传递信息(其可具有一般性质并且意图用于所检测用户或其他源可具有意图用于并且适合所检测和所识别用户或其他源的特定性质)、或者如果用户或其他源的推断意图不符合激活装置或者以别的方式与装置进行交互的意图，则不唤醒装置、由此保存功率。
[0025] 图2是本发明的传感器组合件或集线器200的一个实施例的框图。在图2的实施例中，传感器集线器200包含三个传感器210A、210B、210C，其在实施例中可以是
串联电连接的热电堆传感器。应当注意，在实施例中，可存在少至一个传感器210或者多至串联连接在一起的许多传感器210，如可适合于特定应用并且如至少部分可通过传感器的特定操作特性（包含例如灵敏度）来确定。传感器210A-C可各与对应透镜212A-C(其在实施例中可以是大
光圈短焦距透镜，例如菲涅
耳或类似透镜)关联。传感器210A-C相对彼此来定向、比如例如以彼此相对的
角度来设置，以确保其相应视场充分重叠，以便为给定应用提供连续和理想宽的共同视场。当传感器210A-C的一个或多个检测或测量其视场内的平均环境温度的变化时，温度中的那个变化转换成由传感器所发出的
电信号或者通过由传感器所发出的电信号来指示。由传感器210A-C所发出的电信号经由信号线216在通信上耦合到
放大器和处理电路系统220。
[0026] 放大器和处理电路系统220在实施例中可包含由传感器210A-C所发出的电信号的放大、
模数转换和其他必要或预期处理。一旦传感器信号由放大器和处理电路系统220来处理，所处理的信号经由信号线216传递给
解码器装置230。
[0027] 解码器装置230在实施例中可以是微
控制器装置，其配置成对于如通过由放大器和处理电路系统220提供于此的所处理信号所指示、传感器210A-210C的视场内的所感测平均环境温度中的变化以及其任何定域（localized）变更进行解码。在实施例中，对传感器210A-210C的视场内的所感测平均环境温度中的变化和任何变更进行解码的功能可通过由电子装置100的CPU 102所运行的指令108来执行。由解码器装置230所解码的环境温度信息然后可放置于装置信号总线116上用于由电子装置100进一步处理，参照图4更具体描述所述进一步处理。
[0028] 在实施例中，传感器集线器200还可包含各种其他类型的传感器，其可由电子装置100来利用。传感器集线器200可包含：音频传感器或话筒240，用来检测装置100的环境中的声音；陀螺仪250，用来感测装置100的取向；环境光传感器260，用来检测装置100周围的环境光的等级；以及照相装置传感器270。
[0029] 传感器210A-C可包封在壳体280中。壳体280可用不透除了预期被检测的红外辐射的范围之外的全部红外辐射的材料来构成。更具体来说，壳体280可用基本上不透除了预期被检测的红外辐射之外的全部红外辐射的材料来构成。在实施例中，壳体280可用基本上不透除了人体所发射、例如从大约7至大约15微米的范围之外的全部红外辐射的材料来构成。在这种实施例中，壳体280可
用例如高密度聚乙烯来构成。
[0030] 图3图示具有透镜212、例如菲涅耳透镜的示范传感器110、210的视场。传感器视场由以锥顶角θ从透镜212向
外延伸并且具有中心线C的锥形F来表示。示范传感器110、210可感测因通过感测外出到离传感器的最大距离d的红外辐射所引起的环境温度中的变化。当红外辐射源处于传感器的饱和距离S之内时，传感器可能饱和或者无法感测因那个辐射所引起的环境温度中的变化。锥形F内设置在传感器110、210与饱和距离S之间的区在下文中可称作内检测区，而锥形F内在饱和距离S与最大距离d之间的区在下文中可称作外检测区。
[0031] 图4是本发明的用于电子装置中的存在感测的方法的一个实施例的过程流程图。方法400包含建立基准402，检测变更404，表征变更406，识别到变更408，并且采取与变更对应的动作410。方法400可由电子装置、例如电子装置100来执行，并且可至少部分通过计算机可运行指令、例如电子装置100的指令108来体现。
[0032] 在框402处，建立基准平均环境温度特性。对于并且在与电子装置关联的一个或多个传感器的视场内建立基准平均空间环境温度特性。在实施例中，一个或多个传感器的视场的平均空间环境温度可基于由一个或多个传感器110、210A-C所感测的红外辐射来确定。
[0033] 在框404处，方法400为了来自基准平均空间环境温度特性的任何变更而监测一个或多个传感器的视场。更具体来说，一个或多个传感器进行周期温度测量，以确定其对应视场内的当前平均空间环境温度。将那个当前平均空间环境温度与在框402处所建立的基准进行比较，以确定当前平均空间环境温度是否不同于基准。如果没有检测到变更或者超过预定最小
阈值的变更，则方法400继续经由框402和404为了来自基准平均空间环境温度的变更而监测一个或多个传感器的视场。相反，如果检测到变更或者超过预定阈值的变更，则方法400进入框406。
[0034] 在框406处，表征所检测变更。更具体来说，将所检测变更与指示感兴趣对象(即，发射已知范围之内的红外辐射并且因而具有已知特性温度（例如人体、动物、诸如
机器人的机械对象的特性温度）的对象或者具有已知特性温度的任何其他对象)的一个或多个传感器的视场内的存在的已知特性温度变更进行比较。如果变更指示感兴趣对象存在于一个或多个传感器的视场内，则变更可通过对一个或多个传感器的视场内的平均空间环境温度进行附加或多个频繁周期测量来进一步表征，以确定变更的某些特性，在实施例中包含变更相对于一个或多个传感器是静止的还是运动的。在实施例中，表征变更可包含周期地读取由一个或多个传感器所测量的环境温度，并且在时间上记录相对于基准特性的所测量环境温度中的变更。示范特性变更参照图5和图6图示，并且下面更详细论述。
[0035] 在框408处，作出关于所检测变更是否识别为已知或预计变更的确定。可将所检测变更的特性与已知或预计变更进行比较。在实施例中，某些已知或预计变更的特性可采取数据的形式或者作为查找表存储在电子装置的存储器、例如电子装置100的存储器104中，以及可将所检测变更的特性与已知或预计变更的特性进行比较，以确定两者之间是否存在充分类似性。在其他实施例中，
微控制器、例如微控制器230可被编程或者以别的方式配置成将所检测变更与某些已知或预计变更进行比较，并且由此确定所检测变更是否组成（constitute）所识别变更。如果所检测变更的特性与已知或预计变更的特性没有充分类似性，则变更不被识别为组成已知或预计变更，并且方法400进入框402，其中确定传感器的视场的新
基准环境平均空间温度特性。因此，由电子装置所消耗的功率的减少可通过电子装置没有对未识别变更起反应、例如激活或通电来实现。相反，如果所检测变更的特性与已知或预计变更的特性充分类似，则所检测变更被识别为与所检测对象的预定推断意图对应的已知或预计变更，并且方法400进入框410。
[0036] 在框410处，与从其中所推断的对象例如用户的所识别变更和意图对应的动作可由电子装置采取。在实施例中，电子装置、例如电子装置100可响应于对应于用户的所推断意图的变更的检测和识别而采取各种动作，包含例如向所检测存在显示通知、调整电子装置的显示器上的呈现视角以呈现如看来是针对该
位置的所显示信息或者
跟踪所检测用户存在的移动、唤醒电子装置、激活传感器集线器200或电子装置100内的附加传感器以使电子装置能够比如例如经由口头命令来接受输入、或者经由脸部或
语音识别来识别所检测用户存在并且解
锁装置或者显示意图用于所检测和所识别用户或者由其预先选择的通知。因此，通过仅响应于所识别变更采取预定动作，由电子装置所消耗的功率可减少。
[0037] 图5图示示范预计温度变更特性，其指示用户接近包含传感器110或210A-C的电子装置100。所图示温度变更特性500标绘所感测平均环境温度对时间。如图5所示，平均环境温度由传感器110、210A-C在时间上感测，直至达到所感测温度饱和点。更具体来说，示范温度特性500的部分502示出，由传感器所感测的平均环境温度从在时间t0的大约28C的温度增加到在时间t8的大约35C的温度，以及在部分504处，饱和条件存在，并且温度从时间t8到时间t12保持相对恒定。图5所图示的特性500的部分502指示用户从外检测区304(图3)进行到内检测区302。当所检测存在紧密地接近和/或进入内检测区302、由此占据传感器视场的相当大部分并且导致所感测温度达到稳定
水平（plateau）时，传感器的饱和在部分504处发生。饱和条件将持续直到用户移动离开传感器或者以这种方式移动以致于占据传感器的视场的较少部分。
[0038] 图6图示示范预计温度变更特性600，其指示用户经过电子装置100并且通过传感器110、201A-C的视场。所图示示范温度变更特性600标绘所感测平均环境温度对时间。如图6所示，由传感器110、210A-C所感测的平均环境温度从平均空间环境温度基准(简言之为稳定水平)斜升，并且然后斜降，以返回到平均空间环境温度基准。更具体来说，由传感器所感测的环境温度从在时间t0到时间t3的部分602上增加，在从t3到时间t5的部分604处达到稳定水平，在从t5到时间t8的部分606上斜降，并且然后在从时间t8到时间t12的部分608上返回到基准温度特性。图6所图示的示范特性600指示用户在部分602上占据传感器视场的愈加大的部分或区域，当用户在部分604处占据传感器视场的最大部分或区域时达到稳定水平，当用户在部分606上随着用户进行离开传感器视场而占据视场的越来越少时斜降，并且一旦用户在部分608处退出视场则返回到基准特性。因此，图6所图示的特性指示用户跨一个传感器的视场并且通过若干传感器的共同视场进行。
[0039] 图7图示具有本发明的存在感测方法和设备的一个实施例的电子装置700。装置700配置成在多种位置中使用，包含平放于桌上或其他表面上。在实施例中，电子装置700可以是平板计算机、平板装置、蜂窝电话或者可平放于桌上或表面上的类似装置。装置700包含与装置700的
正面（face）或触摸屏显示器702关联的第一传感器集线器200A以及与装置
700的每侧关联的相应传感器集线器200B-E。传感器集线器200A-200E的每个可包含一个或多个传感器110、具有关联透镜212A-C的一个或多个传感器210A-C，并且还可包含各种其他传感器，例如音频传感器或话筒240、陀螺仪250、环境光传感器260和照相装置传感器270。
[0040] 但是，应当注意，在实施例中，传感器集线器200A-200E可按照各种方式配置有不同类型的传感器或者上述传感器的组合。例如，在实施例中，与装置700的显示器关联的传感器集线器200A可包含传感器的全部补充（full complement），而与装置的侧面关联的传感器集线器200B-E可仅包含传感器210A-C、其关联透镜212A-C以及放大220和解码电路系统230，以检测和表征用户的存在。因此，装置700在平放于桌上或其他表面上时因而配置成通过操作与装置700的侧面关联的传感器集线器200B-C来感测感兴趣对象的移动的方向和用户存在。还应当注意，传感器110、210A-C可包封在与上述壳体120和280基本上类似的壳体中，并且其不透感兴趣范围、例如在人体检测的情况下的从大约7至大约15微米的范围之外的全部红外辐射。
[0041] 图8图示具有本发明的存在感测方法和设备的平板显示器800。显示器800在实施例中可配置为电视机、计算机监视器或者其他大屏幕显示面板。显示器800包含与显示器800的显示表面关联的第一传感器集线器200。传感器集线器200可包含一个或多个传感器
110、具有关联透镜212A-C的一个或多个传感器210A-C，并且还可包含各种其他传感器，例如音频传感器或话筒240、陀螺仪250、环境光传感器260和照相装置传感器270。与其他实施例类似，传感器集线器200的传感器110、210A-C可包封在与上述壳体120和280基本上类似的壳体中，并且其不透感兴趣范围之外的全部红外辐射。
[0042] 示例1
[0043] 提供一种电子装置，其包含用于感测至少一个传感器的视场内的对象的存在并且从其中推断其意图的至少一个传感器。
[0044] 该装置包含：中央处理单元(CPU)；
非易失性存储器；信号总线，在通信上耦合传感器、CPU和非易失性存储器；以及计算机可读指令，存储在非易失性存储器中，其在由CPU运行时使该装置表征所感测存在、推断所感测存在的意图并且对其进行响应而采取一个或多个预定动作。
[0045] 示例2
[0046] 提供一种用于在电子装置中感测对象的存在和意图的方法。该方法包含感测所感测视场的基准环境空间平均温度，为了相对于基准环境空间平均温度的视场的环境空间平均温度中的变更而监测所感测视场，表征任何所检测变更，确定所检测变更是否是从其能够推断对象的意图的所识别变更，并且使电子装置响应于所识别变更而采取至少一个预定动作。
[0047] 要理解，上述示例中的细节可在一个或多个实施例中的任何位置使用。例如，上述示范装置的所有可选特征也可针对本文所描述的其他示范装置和/或方法的任何来实现。此外，虽然本文中可使用流程图和/或状态图来描述实施例，但是，本技术并不局限于那些简图或者其对应描述。例如，所图示流程无需移动通过每个框或状态或者以与所描绘和所描述完全相同的顺序移动。
[0048] 本技术并不局限于本文所列的具体细节。实际上，获益于本公开的本领域的技术人员将领会，在本技术的范围内可从前面描述和附图进行许多其他变更。相应地，正是包含对其的任何修正的下面权利要求书限定技术的范围。
